液体材料超声处理过程中声场和流场的分布规律研究

摘要：

针对合金熔体等液体材料的超声处理过程,选取水作为透明模型材料,采用数值模拟计算和示踪粒子实验方法,研究了20和490 kHz两种频率超声作用下水中的声场和流场分布.结果表明,增大变幅杆半径能够提高水中声压水平,扩大空化效应的发生区域.当超声频率为20 kHz时,水中声压最大值出现在超声变幅杆下端面处,且声压沿传播距离的增大而显著减小.如果超声频率增加至490 kHz,水中的声压级相比于20 kHz时明显提高,且声压沿着超声传播方向呈现出周期性振荡特征.两种频率超声作用下水中的流场呈现相似的分布特征,且平均流速均随着变幅杆半径增大表现出先升高后降低的趋势.变幅杆半径相同时,20 kHz频率超声作用下水中的平均流速高于490 kHz频率超声.采用示踪粒子图像测速技术实时观察和测定了水中的流速分布,发现其与计算结果基本一致.

关键词：超声、声场、流场、空化效应

所属期刊栏目：66

分类号：TB3;TG1

资助基金：国家自然科学基金51327901, 51571164;陕西省科技新星项目2016KJXX-85;陕西省科技统筹创新工程重点实验室项目资助的课题.Project supported by the National Natural Science Foundation of ChinaGrant . 51327901, 51571164;Shaanxi Province Science and Technology Star ProjectGrant 2016KJXX-85;Shaanxi Province Science and Technology Innovation Project Key Laboratory Project, China

在线出版日期：2017-11-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：140-149